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基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统研究
| 论文题名： | 基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统研究 |
| 关键词： | 高速公路;入口匝道;交通管理;计算机技术 |
| 摘要： | 随着社会经济不断发展和人们生活水平的不断提高以及全社会对交通运输需求的日益增加,高速公路的交通问题越来越引起人们的关注。本论文对高速公路运行中面临的问题进行了分析,指出车流量的拥堵是高速公路运行中的主要问题,其最有效的解决方法是对高速公路实行控制和管理。在高速公路控制方法中入口匝道控制是应用最广、效果最好的一种形式。本文对现有入口匝道控制方法及其相应的算法进行了分类总结,详细分析了基于数学模型的控制方法,并根据高速公路交通系统时变、随机、复杂特点,指出现有的入口匝道控制技术是解决高速公路交通问题的有效途径。针对高速公路交通系统无法得到精确数学模型、具有不确定因素、是复杂的非线性系统的特点,选择模糊控制器对高速公路入口匝道进行控制,设计用入口匝道处的上游占有率、上游车速、上游车流量、下游占有率、下游车速和匝道占有率为输入量,入口匝道调节率为输出量的模糊控制器。匝道模糊控制器的设计只是本论文研究的重点,但其他诸如车流量信息采集、分析以及传输作为高速公路入口匝道控制的辅助设计也做了比较详尽而切实的研究。 本研究主要内容包括：⑴利用远程交通微波传感器收集高速公路上的车流信息和其他突发情况,并利用GPRS无线传输模块——MC35i将这些收集整理来的信息传达到模糊控制器及上位机。⑵设计基于模糊逻辑算法的模糊控制器,模糊控制器分析收集到的车流信息,采用模糊算法得出匝道控制的最优方案,并将此方案传达给交通信号指挥灯。⑶利用MATLAB仿真软件对模糊控制器进行仿真,验证了模糊逻辑算法的可行度。仿真结果表明,将模糊控制应用于高速公路入口匝道,交通状态在一定的状况变化时,控制效果和鲁棒性明显优于一般的控制；当交通状况发生较大变化时,模糊算法下的匝道模糊控制器也能使高速公路交通流运行于比较平稳的状态。 |
| 作者： | 刘金鹏 |
| 专业： | 农业电气化与自动化 |
| 导师： | 任振辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北农业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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